1地鐵防災系統安全性能測試與評估方法本文件規定的防災系統安全性能測試以防火測試為主。本文件規定了地鐵防災系統安全性能測試與評估的總體要求、測試點的選取、測試前提條件、測試裝置、測試準備、測試步驟、測試項目、評估辦法及測試報告。本文件適用于地鐵工程防災系統安全性能測試與評估。輕軌、單軌、市域快軌、直線電機、現代有軌電車、磁懸浮交通、自動旅客捷運系統等城市軌道交通，以及城際鐵路、市郊鐵路等工程防災系統安全性能測試與評估可參照本文件執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T33668地鐵安全疏散規范GB50016建筑設計防火規范GB50116火災自動報警系統設計規范GB50157地鐵設計規范GB51251建筑防煙排煙系統技術標準GB51298地鐵設計防火標準GB/T5700照明測量方法AQ8007城市軌道交通試運營前安全評價規范3術語和定義以下術語適用于本文件。3.1防災系統disasterpreventionsystem地鐵車站站臺、站廳、設備區，車站隧道，區間隧道，車輛基地等區域的火災自動報警系統、環境與設備監控系統、綜合監控系統、防煙排煙和事故通風系統、乘客信息系統、門禁系統、動力與照明系統、廣播系統、自動滅火系統、消防水泵、站臺門、閘機、自動扶梯、電梯、防火卷簾、擋煙垂壁、疏散指示等具有防止火災等事故災害擴大和保障人員安全疏散功能的設備設施的總稱。3.2防災系統安全性能測試disasterpreventionsystemsafetyperformancetest2采用現場熱煙測試的方法，測試防災系統的聯動狀況、可靠性和有效性，判定防災系統的安全等級。3.3火源系統testfiresystem防災系統安全性能測試中所使用的燃燒器、控制器、煙氣發生箱和保護裝置的總稱。3.4疏散路徑區域evacuationpatharea火災等事故時，人員疏散經過路徑所構成的區域總和。4總則4.1地鐵線路試運營前應開展防災系統安全性能測試，測試不合格的應認定為不具備試運營安全條件。4.2運營期間應定期開展防災系統安全性能測試，其中防災設備大修、擴能或者大面積更換的車站、區間隧道或車輛基地等再次投入運營前應開展防災系統安全性能測試。4.3地鐵防災系統安全性能測試按一條線路、一座換乘車站及其相鄰區間同一時間只發生一處火災原則考慮。5測試點的選取5.1車站選取應滿足以下要求：a）防災系統安全性能測試與評估選取車站應以地下車站為主，且數量不應小于式（1）的規定n1=0.6（1）式中，n1——一條線路測試車站數量最小值，四舍五入取整。N1——一條線路包含的車站總數。b）車站防災系統安全性能測試與評估應包括站廳和站臺。c）宜選擇不同結構類型的車站。5.2區間隧道選取應滿足以下要求：a）防災系統安全性能測試與評估應選取地下區間隧道，且數量不應小于式（2）的規定n2=0.6（2）式中，n2——一條線路測試區間隧道數量最小值，四舍五入取整。N2——一條線路包含的上行或下行地下正線區間隧道總數。b）宜選擇長大區間，有折返線、存車線、渡線、聯絡線、出入場線等配線的復雜隧道。5.3車輛基地選取應滿足以下要求：a）所有蓋下或地下車輛基地均應開展防災系統安全性能測試與評估。b）宜在運用庫等列車集中停靠場所開展測試。36測試前提條件6.1試運營前開展的測試，車站、區間隧道、車輛基地應完成主要裝修、防火封堵、防災系統設備設施安裝調試，并能夠實現事故模式聯動。6.2運營期間開展的測試，車站、區間隧道、車輛基地防災系統處于正常狀態。7測試裝置7.1火源系統7.1.1火源系統由燃燒器、控制器、煙氣發生箱和保護裝置等組成。7.1.2燃燒器應能夠實現測試火源功率曲線自動控制。火源按超快速增長火，Q=0.1878t2，增長至穩定火源功率。在確保頂棚設備安全情況下，站臺、站廳測試的火源功率Q穩定階段宜為1.5MW，區間隧道和車輛基地測試的火源功率Q穩定階段宜為3.0MW。總燃燒時間不低于15min，穩定燃燒時間不低于10min。燃燒器的火源面積Af按照式（3）計算Af=Q式中：Q——最大火源功率（kW）。k——單位面積火源功率（kW/m2本文件取值750kW/m2。7.1.3燃料宜采用質量百分比為95％或以上的工業甲醇。7.1.4控制器應具備遠程控制燃燒器啟停、火源功率曲線等功能。7.1.5發煙材料采用煙餅，示蹤煙氣接近白色。測試期間煙餅平均燃燒速度不低于600g/min，并應均勻燃燒，燃燒總量不低于9000g。7.1.6煙氣發生箱宜具備自動點燃、自動發煙功能，發煙速率均勻可控，且應滿足本規范第7.1.5節規定的發煙需求。7.1.7保護裝置包括位于燃燒器正上方的保護支架及隔熱板，以及位于燃燒器下方的隔熱板。保護支架高度需高于燃燒器表面1.5m以上，燃燒器上方和下方的隔熱板面積均應不小于燃燒器面積的2倍。7.2測量系統7.2.1測量系統包括溫度測量設備、氣流速度測量設備、影像記錄設備、熱像測量設備、照度測量設備、距離測量設備、時間測量設備等。7.2.2溫度測量設備布置在站臺公共區、站廳公共區、區間隧道或車輛基地建筑內，應符合下列規定：a）溫度測量傳感器測量誤差不大于0.5°C，采樣間隔不大于3s，總采樣時間應涵蓋測試整個過程。b）溫度測量設備豎直方向由頂板向下布設測量串，每個測量串由頂板到地面設置若干測點，測點間距不大于0.5m。頂部測點距離頂板應不超過0.2m。當采用格柵吊頂時，鏤空面積與總面積的比例小于15%時，頂部測點可布置在吊頂下方。c）站廳和站臺測量串的水平布置間距不大于10m，且公共區任意位置到最近的溫度測量串距離不大于10m。4d）隧道測量串布置間距不大于20m。e）車輛基地測量串的布置間距不大于20m。7.2.3氣流速度測量設備設置在樓扶梯開口、區間隧道斷面等位置，應符合下列規定：a）樓扶梯流速測量截面應選取最小斷面位置，測點布置宜采用陣列式（參考圖B.1），測點應覆蓋整個斷面，且相鄰測點間距不大于1m。b）區間隧道風速測量截面到風井距離不小于20倍隧道等效直徑。矩形和馬蹄形斷面宜采用陣列式布局（參考圖A.1），單個測點覆蓋寬度x和高度y應滿足：0<x<1.0m，0<y<1.0m。圓形、拱形斷面宜參考圖A.2布置，單個測點徑向間距l應滿足：0<l<1.0m，測點軸向夾角不大于60o。c）氣流速度測量設備測量誤差不大于0.1m/s。d）氣流速度測量裝置應能連續記錄流速，采樣間隔不大于5s，測量時間應選取氣流穩定階段，單個測點記錄數據不低于30個。e）按下列公式計算平均流速：v=(v1A1+v2A2+v3A3+......+vnAn)A（4）式中，v——平均流速（m/s）；i——第i個測點的平均流速（m/s）；Ai——第i個測點所在網格單元的面積（m2A——被測截面總面積（m2A=A1+A2+A3+……+An。7.2.4影像記錄設備應記錄火源煙氣卷吸情況、防災設備聯動情況及狀態、煙氣蔓延情況等。7.2.5熱像測量設備宜布置在火源周圍，記錄頂棚附近溫度，量程應覆蓋0~1500℃。7.2.6照度測量設備應能記錄應急照明啟動后站廳、站臺、區間隧道或車輛基地建筑內的照度。照度測量應參照GB/T5700的有關規定。7.2.7當測點溫度滿足式（5）時，即可判定該位置為煙氣層范圍：Tm,n-Tm,0max[0.5,N(Tm,max-Tm,0)]式中，Tm,n——第m測量串第n測點的溫度（oC）；Tm,0——第m測量串的環境溫度（oC）；Tm,max——第m測量串最高溫度（oC）；N——百分比系數，取值20%。8測試準備8.1根據地鐵車站、隧道和車輛基地建筑的結構、規模、通風排煙設計等情況，確定火源位置。測試火源系統應放置在排煙管道末端等測試場地通風排煙不利位置，或者測試場地具有代表性的位置。58.2采用附錄B給出的頂棚溫度計算方法，計算7.1.2規定的火源功率下頂棚最高溫度，在確保測試現場頂棚下的最高溫度不破壞頂棚及測試現場其他設備設施的原則下，進行測試，否則需對頂棚及相關設施進行熱防護,若防護無法進行，需降低測試火源功率，并重新核算頂棚最高溫度。8.3安裝溫度測量設備、氣流速度測量設備、影像記錄設備、熱像測量設備、照度測量設備等，并對各測量系統進行調試。8.4安裝火源系統，并對火源系統附近需要熱防護的設備、設施、材料等進行防火保護。8.5在火源系統約5米外設置警戒線，在警戒線外放置滅火器、滅火毯等應急物資，并配備至少1名安全人員。9測試步驟9.1設置火源功率曲線、發煙速率。9.2啟動煙氣發生箱，待煙氣到達頂棚，立即啟動燃燒器，記錄點火時間，作為測試開始時間。9.3對溫度、斷面流速、照度、熱像信息、影像信息進行自動或人工采集。記錄各系統聯動時間和運行狀態，觀測并記錄煙氣蔓延情況。9.4火源熄滅后，排煙系統繼續保持工作狀態，待煙氣完全排除，關閉排煙系統，關閉所有測量系統。9.5復位所有防災系統。9.6改變火災工況，重復9.1~9.5步驟，直到所有測試完成。9.7拆除火源系統和各類測量裝置，進行現場清理恢復工作。10測試項目及評估方法10.1測試項目包括疏散路徑區域煙氣最高溫度、疏散路徑區域1.5m高度煙氣溫度、煙氣層高度、斷面流速、照度、各防災系統聯動時間和運行狀態、煙氣控制效果等。10.2站臺測試、站廳測試、區間隧道測試、車輛基地測試分別按附錄C表C.1到表C.4的要求采集、分析、處理數據和扣分，滿分值均為100分，每出現1項不符合測試技術要求的項目，扣除相應的分數，扣到小于60分為止。10.3各系統聯動時間以點火時間為起點。針對設計為延時動作的設備，記錄聯動時間時應扣除延時。10.4若測試對象未完成相關防災設備設施安裝，則扣除該項最大分值；若測試對象按相關規范要求未設置部分防災設備設施，則不扣除相應分數。10.5設計為手動聯動的設備，開始動作時間不作要求。10.6消防水泵檢測為不帶壓測試。10.7測試得分大于等于95分，為優秀+（G+測試得分大于等于85分且小于95分，為優秀（G測試得分大于等于75分且小于85分，為良好（A測試得分大于等于60分且小于75分，為合格（M測試得分小于60分，為不合格（P）。610.8車站防災系統安全性能等級取站廳和站臺較低等級。表1地鐵防災系統安全性能分級表測試得分（X）等級X≥95優秀+（G+）85≤X<95優秀（G）75≤X<8560≤X<75合格（M）X<60不合格（P）11測試報告測試報告應包括但不限于以下內容：a)車站、隧道或車輛基地基本情況，以及測試車站、隧道或車輛基地建筑的平面圖；b)測試條件，包括環境溫度等；c)測試火源功率、測試火源位置、溫度傳感器布置圖、風速測點布置圖、照度測點布置圖等；d)各防災系統的設計聯動模式；e)各防災系統聯動時間和運行狀態，疏散路徑區域煙氣最高溫度、疏散路徑區域1.5m高度煙氣溫度、煙氣層高度、斷面流速、照度，以及煙氣控制效果等；f)各測試項目的打分情況；g)最終測試結果分級；h)測試人員及測試日期。7附錄B（規范性）附錄C斷面流速測點布置C.1矩形斷面或者馬蹄形斷面測點布置宜參照圖A.1。圖A.1矩形斷面或者馬蹄形斷面測點布置示意圖（X為測面寬度，Y為測面高度，x為單個測點覆蓋寬度，y為單個測點覆蓋高度）C.2圓形斷面或拱形斷面測點布置宜參照圖A.2。圖A.2圓形斷面或者拱形斷面測點布置示意圖（l為測點間距，α為測點所占扇形夾角）8附錄E（規范性）附錄F頂棚溫度的計算方法F.1煙氣羽流區卷吸空氣質量流量按（B.1）計算：M=0.071Qc13(ZZ0)53+0.00Z0=0.083Q251.02Df式中：M——煙羽流質量流量（kg/s）；Qc——熱釋放速率的對流部分（kW），一般取值為Qc=0.7Q；Z——頂棚底面的高度（mZ0——虛點源距離火源基面的高度（mDf——火源等效直徑（m），根據式（3），Df=。F.2羽流中心線溫升按式（B.3）計算：cpΔT=Qcp(B.2)(B.3)式中：ΔT——羽流中心線溫度與環境溫度之差（K）；cp——空氣的定壓比熱（kJ/(kg·K)），通常取1.01；對應不同的火源功率Q、頂棚底面高度Z、虛點源距離火源基面的高度Z0和火源等效直徑Df，根據式（B.1）~式（B.3）可確定羽流中心線溫升。F.3表B.1給出了不同頂棚底面高度和不同火源功率時的羽流中心線的溫升。F.4當火源功率、頂棚底面高度與表B.1中提供的數據不一致時，可根據表中的數據，采用內差法或者外差法計算煙層平均溫升。F.5由于試驗過程中存在一定程度的不確定因素，可能造成實際的試驗溫度與表B.1給出的理論數據存在偏差，因此，宜在頂棚安裝溫度傳感器，在試驗中對頂棚溫度進行監測，并據此對表B.1給出的溫度數據進行校正，避免頂棚溫度過高對試驗現場造成破壞。表B.1不同火災規模和頂棚底面高度時的煙氣層溫升Z(m)煙氣層溫升ΔT（K）100kW200kW300kW500kW800kW1000kW3375772953.52945577697423364662914.53039526877525334458665.522283850576243344506.521293944792635407.58233136872128328.5726299623279.5692125582023/1500kW2000kW2500kW3000kW4000kW5000kW32022202333.520444.5945945.5719366373906.556657493750596673947.5455360667784148556070788.537445055647293440465159679.5313742475562293439435157附錄H（規范性）附錄I地鐵防災系統安全性能測試扣分標準表C.1地鐵防災系統安全性能測試扣分標準（站臺公共區測試）序號1站臺煙氣26min內站臺疏散路徑區域1.5m高度的溫34通風排煙系統按預定模式啟動后，樓扶梯開口平均流速在穩5系統聯動情況火災探測報警67聲光警89供電系統分應急照明其他場所的備用照明，照度低于正常照明照度的10%乘客信應急廣防火卷簾門禁系統消防水泵水泵從接到啟泵信號到水泵正常運轉的自動啟動設備區通風排風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙設備，啟、閉時間超過30s；機械防煙系統和機械公共區通風排分風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙設備，啟、閉時間超過30s；機械防煙系統和機械隧道通風排煙分風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙綜合監疏散指分其他防煙氣控制效果煙氣進入環控電控室、通信設備室等自動滅火系統保護的房間煙氣進入環控機房、電纜井、工具間、會議室等非自動滅火煙氣進入不同防煙分區的站廳、出入口通道、換乘通道、連表C.2地鐵防災系統安全性能測試扣分標準（站廳公共區測試）序號1站廳煙氣26min內站廳疏散路徑區域1.5m高度的溫34系統聯動情況火災探測報警56聲光警78供電系統分9應急照明其他場所的備用照明，照度低于正常照明照度的10%乘客信應急廣防火卷簾門禁系統消防水泵水泵從接到啟泵信號到水泵正常運轉的自動啟動設備區通風排風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙設備，啟、閉時間超過30s；機械防煙系統和機械公共區通風排分風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙設備，啟、閉時間超過30s；機械防煙系統和機械隧道通風排煙分風機等參與運轉的設備從靜止狀態轉換為事故工況狀態超過30s，或者從運轉狀態轉換為事故工況狀態超過60s；風閥等需要開啟或關閉的通風排煙綜合監疏散指分其他防煙氣控制效果煙氣進入環控電控室、通信設備室等自動滅火系統保護的房間煙氣進入環控機房、電纜井、工具間、會議室等非自動滅火煙氣進入不同防煙分區的站臺、出入口通道、換乘通道、連表C.3地鐵防災系統安全性能測試扣分標準（區間隧道測試）序號1區間隧道煙氣234通風排煙系統啟動后，區間煙氣平均流速小于2m/s或者大于5系統聯動情況火